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1、第六章 核酶和抗体酶第一节 ribozyme第二节 脱氧核酶第三节 抗体酶第1页/共42页第一节 ribozyme一、ribozyme的发现二Ribozyme的种类三Ribozyme研究进展与展望第2页/共42页一、ribozyme的发现80年代初期，美国科罗拉多大学博尔德分校的Thomas Cech和美国耶鲁大学的Sidnery Altan各自独立地发现RNA具有生物催化功能.从而改变了生物催比剂的传统概念。为此，T.Cech和S.Altman共同获得了1989年度诺贝尔化学奖。第3页/共42页第4页/共42页二Ribozyme的种类 自然界存在催化分子内反应（incis）的ribozyme
2、(自我剪接型和自我剪切型)和催化分子间反应(in trans)的ribozyme。第5页/共42页1自我剪接ribozyme分类自我剪接ribozyme可分为两类：型IVS：均与四膜虫大核rRNA前体的IVS结构相似、催化自我剪接需鸟苷（或5鸟苷酸）和Mg2+参与。型IVS：结构与四膜虫的不同，而与细胞核mRNA前体中的IVS相似。它催化自我剪接反应不需要鸟苷或鸟苷酸参与，但仍需Mg2+第6页/共42页2自我剪切ribozyme的分类自我剪切ribozyme,自我剪切的RNA结构有锤头结构和发夹结构，其中尖头指出自我剪切的部位。自我剪接ribozyme：包含剪切与连接两个步骤。第7页/共42页
3、几种能进行自我剪切的RNA结构第8页/共42页3催化分子间反应的ribozyme的分类如：L-19IVS具有5种酶活性，可催化多种分子间反应。第9页/共42页三Ribozyme研究进展与展望对各种已知ribozyme结构与功能关系的研究。可找出其结构功能域和必需基团，据此可进行分子改造，以获得分子更小的、高效的ribozyme 第10页/共42页研究热点：从催化分子内反应的自我剪切ribozyme设计出催化分子间反应的ribozyme.点击看图第11页/共42页Ribozyme的固定化Ribozyme的固定化已成功，将在医学、工业上获得应用。意义：对各种RNA-蛋白质复合物酶的分离鉴定，对许多
4、具有特别重要生物功能的RNA和蛋白质构成的颗粒体。在自然界将会发现更多的具有自我剪接或自我剪切的RNA分子和以非RNA为底物的ribozyme第12页/共42页第一节结束Ribozyme的发现Ribozyme的种类Ribozyme研究进展与展望 T.Cech和S.Altman分子内（incis）的ribozyme(自我剪接型和自我剪切型)分子间(in trans)的ribozyme第13页/共42页第一节结束点击返回第14页/共42页第二节 脱氧核酶 一概念具有酶活性的DNA分子称为脱氧核酶第15页/共42页脱氧核酶的结构Carmi等通过体外选择技术合成了一种依赖Ca2+的具有自我切割功能的手
5、枪型二级结构脱氧核酶分子 第16页/共42页三脱氧核酶的催化特性1效率高2高度专一性3活性依赖金属离子4其它辅助因子第17页/共42页四酶促反应动力学特征1PH值和温度对酶反应速率的影响2激活剂3酶浓度对酶反应速率的影响第18页/共42页五生物学意义三种脱氧核酶的活性：连接酶活性金属螯合酶活性磷酸酯酶活性 第19页/共42页第二节结束概念结构催化特性反应动力学特征生物学意义效率高高度专一性活性依赖金属离子辅助因子PH值和温度对酶反应速率的影响激活剂酶浓度对酶反应速率的影响连接酶活性金属螯合酶活性磷酸酯酶活性第20页/共42页第二节结束点击返回第21页/共42页第三节 抗体酶一.概念是一种具有催
6、化功能的抗体分子，在其可变区赋予了酶的属性。第22页/共42页二.抗体酶概述 酶与抗体的差别：酶是能与反应过渡态选择结合的催化性物质，抗体是和基态分子结合的催化性物质。第23页/共42页三.抗体酶的催化反应1酰基转移反应 第24页/共42页2重排反应第25页/共42页3氧化还原反应 第26页/共42页4金属螯和合反应 第27页/共42页5磷酸酯水解反应 第28页/共42页6磷酸酯闭环反应 第29页/共42页7.光诱导反应 a.光聚合反应（二聚作用）第30页/共42页b.光裂解反应第31页/共42页四.制备方法i.诱导法：即用设计好的半抗原，通过间隔链与载体蛋白（例如牛血清白蛋白等）偶联制成抗原
7、，然后采用标准的单克隆抗体来制备、分离、筛选抗体酶。第32页/共42页利用过渡肽类似物制备抗体示意图第33页/共42页ii.引入法将催化基团或辅助因子引入到抗体的抗原结合部位，可采用选择性化学修饰方法，亦可利用蛋白质工程和基因工程技术第34页/共42页引入法第35页/共42页引入法举例第36页/共42页iii.拷贝法用酶作为抗原免疫动物得到抗酶的抗体，再将此抗体免疫动物并进行单克隆化，获得单克隆的抗抗体。对抗抗体进行筛选，应获得具有原来酶活性的抗体酶。缺点：具有一定的盲目性和偶然性，并且不能产生新酶。第37页/共42页拷贝法示意第38页/共42页五研究展望1 研究酶作用机理，获得蛋白质结构与功能间关系的一般规律。2 获得一类新型的蛋白酶。3 催化天然酶不能催化的反应。第39页/共42页第三节结束抗体酶的催化反应制备方法酰基转移反应重排反应氧化还原反应金属螯和合反应磷酸酯水解反应磷酸酯闭环反应光诱导反应a.光聚合反应（二聚作用）b.光裂解反应诱导法引入法拷贝法第40页/共42页第三节结束点击返回第41页/共42页感谢您的观看！第42页/共42页